Transporte reativo de contaminantes nitrogenados em zonas vadosa e saturada na bacia do Riacho dos Macacos em Juazeiro do Norte â CearÃ

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: JoÃo Roberto FaÃanha de Almeida
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
Texto Completo: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=16449
Resumo: Os aquÃferos sedimentares presentes na regiÃo sul do Cearà representam importantes recursos hÃdricos naturais para a populaÃÃo dessa regiÃo, devido as suas boas qualidades e grandes disponibilidades. No entanto, constituem em recursos frÃgeis, sendo susceptÃveis a processos de degradaÃÃo por aÃÃes antrÃpicas. O objetivo dessa pesquisa à aprofundar os conhecimentos sobre a hidrogeoquÃmica do aquÃfero mÃdio presente no municÃpio de Juazeiro do Norte e compreender a dinÃmica do transporte de contaminantes nitrogenados em torno na bacia do riacho dos Macacos. Para isso, o diagrama de Stiff e a anÃlise estatÃstica de agrupamento hierÃrquico foram aplicados em dados de monitoramento hidroquÃmico de 26 poÃos tubulares, totalizando 158 amostras coletadas entre os anos de 2010 e 2014, e dados de testes de bombeamento foram utilizados em simulaÃÃes de fluxo hÃdrico subterrÃneo para modelar-se o transporte de contaminantes em zona vadosa e saturada. Os diagramas de Stiff mostraram a classificaÃÃo das Ãguas quanto à presenÃa dos Ãons dominantes, onde a qualidade das Ãguas mostrou-se sensÃvel Ãs mudanÃas de perÃodos secos e chuvosos e as anÃlises de agrupamentos conseguiram diferenciar grupos de Ãguas com qualidade distintas. Um modelo de fluxo subterrÃneo foi gerado por meio do software Visual MODFLOW Classic, o qual devidamente calibrado e validado permitiu identificar as cargas hidrÃulicas no aquÃfero no ano de 2015 e traÃar a espessura da zona vadosa sujeita a permitir processos de transformaÃÃo biolÃgica de compostos nitrogenados por reaÃÃes de oxidaÃÃo. SimulaÃÃes do software PHREEQC interactive mostraram que a zona vadosa possibilita o aporte de concentraÃÃes significativas de nitrato ao aquÃfero, e que contribuiÃÃes de esgoto por fossas sÃpticas tambÃm sÃo importantes fontes de contaminaÃÃo das Ãguas subterrÃneas. CenÃrios de exploraÃÃo do aquÃfero foram simulados e mostraram que um aumento no lanÃamento de nitrato no aquÃfero pode deteriorar a qualidade da Ãgua da maioria dos poÃos a nÃveis que inviabilizem os seus usos. Por outro lado, uma reduÃÃo gradativa da carga contaminante pode garantir a recuperaÃÃo da qualidade das Ãguas em toda a bateria de poÃos em atà dez anos; enquanto um corte sÃbito de lanÃamentos de esgoto no canal de drenagem e no riacho dos Macacos promove sua reduÃÃo dos teores de nitrato a nÃveis aceitÃveis em atà dois anos em todo o aquÃfero. Palavras-chave: Juazeiro do Norte, MODFLOW, Nitrato, PHREEQC, Riacho dos Macacos
id UFC_dbe09c43125e7a7d1024d0600fd24e7a
oai_identifier_str oai:www.teses.ufc.br:10794
network_acronym_str UFC
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisTransporte reativo de contaminantes nitrogenados em zonas vadosa e saturada na bacia do Riacho dos Macacos em Juazeiro do Norte â CearÃReactive transport of contaminants nitrogen in vadose and saturated zones in creek basin monkey in Juazeiro do Norte - CearÃ2015-12-15Horst Frischkorn14274434320Luiz Alberto Ribeiro MendonÃa32585721353http://lattes.cnpq.br/5004750219268296 Maria MarlÃcia Freitas Santiago25863835834http://lattes.cnpq.br/0814487670363737Andrà Bezerra dos Santos50211480363http://lattes.cnpq.br/3626519258208111Maria Gorethe de Sousa Lima02034278402http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4767701Z3Carlos Josà Freire Machado10580972291http://lattes.cnpq.br/886726864977339365921666300http://lattes.cnpq.br/0453199363852796JoÃo Roberto FaÃanha de AlmeidaUniversidade Federal do CearÃPrograma de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia CivilUFCBR Nitratos AquÃferos Nitrate AquifersENGENHARIA CIVILOs aquÃferos sedimentares presentes na regiÃo sul do Cearà representam importantes recursos hÃdricos naturais para a populaÃÃo dessa regiÃo, devido as suas boas qualidades e grandes disponibilidades. No entanto, constituem em recursos frÃgeis, sendo susceptÃveis a processos de degradaÃÃo por aÃÃes antrÃpicas. O objetivo dessa pesquisa à aprofundar os conhecimentos sobre a hidrogeoquÃmica do aquÃfero mÃdio presente no municÃpio de Juazeiro do Norte e compreender a dinÃmica do transporte de contaminantes nitrogenados em torno na bacia do riacho dos Macacos. Para isso, o diagrama de Stiff e a anÃlise estatÃstica de agrupamento hierÃrquico foram aplicados em dados de monitoramento hidroquÃmico de 26 poÃos tubulares, totalizando 158 amostras coletadas entre os anos de 2010 e 2014, e dados de testes de bombeamento foram utilizados em simulaÃÃes de fluxo hÃdrico subterrÃneo para modelar-se o transporte de contaminantes em zona vadosa e saturada. Os diagramas de Stiff mostraram a classificaÃÃo das Ãguas quanto à presenÃa dos Ãons dominantes, onde a qualidade das Ãguas mostrou-se sensÃvel Ãs mudanÃas de perÃodos secos e chuvosos e as anÃlises de agrupamentos conseguiram diferenciar grupos de Ãguas com qualidade distintas. Um modelo de fluxo subterrÃneo foi gerado por meio do software Visual MODFLOW Classic, o qual devidamente calibrado e validado permitiu identificar as cargas hidrÃulicas no aquÃfero no ano de 2015 e traÃar a espessura da zona vadosa sujeita a permitir processos de transformaÃÃo biolÃgica de compostos nitrogenados por reaÃÃes de oxidaÃÃo. SimulaÃÃes do software PHREEQC interactive mostraram que a zona vadosa possibilita o aporte de concentraÃÃes significativas de nitrato ao aquÃfero, e que contribuiÃÃes de esgoto por fossas sÃpticas tambÃm sÃo importantes fontes de contaminaÃÃo das Ãguas subterrÃneas. CenÃrios de exploraÃÃo do aquÃfero foram simulados e mostraram que um aumento no lanÃamento de nitrato no aquÃfero pode deteriorar a qualidade da Ãgua da maioria dos poÃos a nÃveis que inviabilizem os seus usos. Por outro lado, uma reduÃÃo gradativa da carga contaminante pode garantir a recuperaÃÃo da qualidade das Ãguas em toda a bateria de poÃos em atà dez anos; enquanto um corte sÃbito de lanÃamentos de esgoto no canal de drenagem e no riacho dos Macacos promove sua reduÃÃo dos teores de nitrato a nÃveis aceitÃveis em atà dois anos em todo o aquÃfero. Palavras-chave: Juazeiro do Norte, MODFLOW, Nitrato, PHREEQC, Riacho dos MacacosThe sedimentary aquifers present in the south of Cearà hold important natural water resources for the population of this region, because of their good quality and great availability. However, they constitute fragile resources being susceptible to degradation processes by human action. The objective of this research is to deepen the knowledge of the hydrogeochemistry of the medium aquifer in Juazeiro do Norte and understand the dynamics of transport of nitrogenous contaminants in the Riacho dos Macacos watershed area. For this purpose, Stiff diagrams and statistical analysis of hierarchical clustering were applied in hydrochemical monitoring data of 26 wells, totaling 158 samples, collected between the years 2010 and 2014, and data from pumping tests were used in groundwater flow simulations for modeling the transport of contaminants in the vadose and saturated zones. Stiff diagrams showed the classification of waters according to the presence of the dominant ions, where water quality showed changes for dry and wet periods: cluster analysis was able to differentiate groups with different water quality. A groundwater flow model was generated using Visual MODFLOW Classic software, which, properly calibrated and validated, identified the hydraulic head in the aquifer in 2015 and map the thickness of the vadose zone where biological transformation processes of nitrogen compounds by oxidation reactions happen. PHREEQC interactive software simulations showed that the vadose zone allows the input of significant concentrations of nitrate to groundwater, and sewage from septic tanks is also an important source of groundwater contamination. Aquifer exploitation scenarios were simulated and showed that an increase in nitrate release into the aquifer can degrade the water quality of most wells reaching levels which impede their use. On the other hand, a gradual reduction of the contaminant load can ensure the recovery of water quality throughout the wellfield in about ten years; while a sudden cut of sewage release into the drainage channel and the Riacho dos Macacos creek promotes a reduction in nitrate concentration to acceptable levels within about two years throughout the aquiferhttp://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=16449application/pdfinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCinstname:Universidade Federal do Cearáinstacron:UFC2019-01-21T11:29:50Zmail@mail.com -
dc.title.pt.fl_str_mv Transporte reativo de contaminantes nitrogenados em zonas vadosa e saturada na bacia do Riacho dos Macacos em Juazeiro do Norte â CearÃ
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Reactive transport of contaminants nitrogen in vadose and saturated zones in creek basin monkey in Juazeiro do Norte - CearÃ
title Transporte reativo de contaminantes nitrogenados em zonas vadosa e saturada na bacia do Riacho dos Macacos em Juazeiro do Norte â CearÃ
spellingShingle Transporte reativo de contaminantes nitrogenados em zonas vadosa e saturada na bacia do Riacho dos Macacos em Juazeiro do Norte â CearÃ
JoÃo Roberto FaÃanha de Almeida
Nitratos
AquÃferos
Nitrate
Aquifers
ENGENHARIA CIVIL
title_short Transporte reativo de contaminantes nitrogenados em zonas vadosa e saturada na bacia do Riacho dos Macacos em Juazeiro do Norte â CearÃ
title_full Transporte reativo de contaminantes nitrogenados em zonas vadosa e saturada na bacia do Riacho dos Macacos em Juazeiro do Norte â CearÃ
title_fullStr Transporte reativo de contaminantes nitrogenados em zonas vadosa e saturada na bacia do Riacho dos Macacos em Juazeiro do Norte â CearÃ
title_full_unstemmed Transporte reativo de contaminantes nitrogenados em zonas vadosa e saturada na bacia do Riacho dos Macacos em Juazeiro do Norte â CearÃ
title_sort Transporte reativo de contaminantes nitrogenados em zonas vadosa e saturada na bacia do Riacho dos Macacos em Juazeiro do Norte â CearÃ
author JoÃo Roberto FaÃanha de Almeida
author_facet JoÃo Roberto FaÃanha de Almeida
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Horst Frischkorn
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv 14274434320
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Luiz Alberto Ribeiro MendonÃa
dc.contributor.advisor-co1ID.fl_str_mv 32585721353
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/5004750219268296
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Maria MarlÃcia Freitas Santiago
dc.contributor.referee1ID.fl_str_mv 25863835834
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0814487670363737
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Andrà Bezerra dos Santos
dc.contributor.referee2ID.fl_str_mv 50211480363
dc.contributor.referee2Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/3626519258208111
dc.contributor.referee3.fl_str_mv Maria Gorethe de Sousa Lima
dc.contributor.referee3ID.fl_str_mv 02034278402
dc.contributor.referee3Lattes.fl_str_mv http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4767701Z3
dc.contributor.referee4.fl_str_mv Carlos Josà Freire Machado
dc.contributor.referee4ID.fl_str_mv 10580972291
dc.contributor.referee4Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8867268649773393
dc.contributor.authorID.fl_str_mv 65921666300
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/0453199363852796
dc.contributor.author.fl_str_mv JoÃo Roberto FaÃanha de Almeida
contributor_str_mv Horst Frischkorn
Luiz Alberto Ribeiro MendonÃa
Maria MarlÃcia Freitas Santiago
Andrà Bezerra dos Santos
Maria Gorethe de Sousa Lima
Carlos Josà Freire Machado
dc.subject.por.fl_str_mv Nitratos
AquÃferos
topic Nitratos
AquÃferos
Nitrate
Aquifers
ENGENHARIA CIVIL
dc.subject.eng.fl_str_mv Nitrate
Aquifers
dc.subject.cnpq.fl_str_mv ENGENHARIA CIVIL
dc.description.abstract.por.fl_txt_mv Os aquÃferos sedimentares presentes na regiÃo sul do Cearà representam importantes recursos hÃdricos naturais para a populaÃÃo dessa regiÃo, devido as suas boas qualidades e grandes disponibilidades. No entanto, constituem em recursos frÃgeis, sendo susceptÃveis a processos de degradaÃÃo por aÃÃes antrÃpicas. O objetivo dessa pesquisa à aprofundar os conhecimentos sobre a hidrogeoquÃmica do aquÃfero mÃdio presente no municÃpio de Juazeiro do Norte e compreender a dinÃmica do transporte de contaminantes nitrogenados em torno na bacia do riacho dos Macacos. Para isso, o diagrama de Stiff e a anÃlise estatÃstica de agrupamento hierÃrquico foram aplicados em dados de monitoramento hidroquÃmico de 26 poÃos tubulares, totalizando 158 amostras coletadas entre os anos de 2010 e 2014, e dados de testes de bombeamento foram utilizados em simulaÃÃes de fluxo hÃdrico subterrÃneo para modelar-se o transporte de contaminantes em zona vadosa e saturada. Os diagramas de Stiff mostraram a classificaÃÃo das Ãguas quanto à presenÃa dos Ãons dominantes, onde a qualidade das Ãguas mostrou-se sensÃvel Ãs mudanÃas de perÃodos secos e chuvosos e as anÃlises de agrupamentos conseguiram diferenciar grupos de Ãguas com qualidade distintas. Um modelo de fluxo subterrÃneo foi gerado por meio do software Visual MODFLOW Classic, o qual devidamente calibrado e validado permitiu identificar as cargas hidrÃulicas no aquÃfero no ano de 2015 e traÃar a espessura da zona vadosa sujeita a permitir processos de transformaÃÃo biolÃgica de compostos nitrogenados por reaÃÃes de oxidaÃÃo. SimulaÃÃes do software PHREEQC interactive mostraram que a zona vadosa possibilita o aporte de concentraÃÃes significativas de nitrato ao aquÃfero, e que contribuiÃÃes de esgoto por fossas sÃpticas tambÃm sÃo importantes fontes de contaminaÃÃo das Ãguas subterrÃneas. CenÃrios de exploraÃÃo do aquÃfero foram simulados e mostraram que um aumento no lanÃamento de nitrato no aquÃfero pode deteriorar a qualidade da Ãgua da maioria dos poÃos a nÃveis que inviabilizem os seus usos. Por outro lado, uma reduÃÃo gradativa da carga contaminante pode garantir a recuperaÃÃo da qualidade das Ãguas em toda a bateria de poÃos em atà dez anos; enquanto um corte sÃbito de lanÃamentos de esgoto no canal de drenagem e no riacho dos Macacos promove sua reduÃÃo dos teores de nitrato a nÃveis aceitÃveis em atà dois anos em todo o aquÃfero. Palavras-chave: Juazeiro do Norte, MODFLOW, Nitrato, PHREEQC, Riacho dos Macacos
dc.description.abstract.eng.fl_txt_mv The sedimentary aquifers present in the south of Cearà hold important natural water resources for the population of this region, because of their good quality and great availability. However, they constitute fragile resources being susceptible to degradation processes by human action. The objective of this research is to deepen the knowledge of the hydrogeochemistry of the medium aquifer in Juazeiro do Norte and understand the dynamics of transport of nitrogenous contaminants in the Riacho dos Macacos watershed area. For this purpose, Stiff diagrams and statistical analysis of hierarchical clustering were applied in hydrochemical monitoring data of 26 wells, totaling 158 samples, collected between the years 2010 and 2014, and data from pumping tests were used in groundwater flow simulations for modeling the transport of contaminants in the vadose and saturated zones. Stiff diagrams showed the classification of waters according to the presence of the dominant ions, where water quality showed changes for dry and wet periods: cluster analysis was able to differentiate groups with different water quality. A groundwater flow model was generated using Visual MODFLOW Classic software, which, properly calibrated and validated, identified the hydraulic head in the aquifer in 2015 and map the thickness of the vadose zone where biological transformation processes of nitrogen compounds by oxidation reactions happen. PHREEQC interactive software simulations showed that the vadose zone allows the input of significant concentrations of nitrate to groundwater, and sewage from septic tanks is also an important source of groundwater contamination. Aquifer exploitation scenarios were simulated and showed that an increase in nitrate release into the aquifer can degrade the water quality of most wells reaching levels which impede their use. On the other hand, a gradual reduction of the contaminant load can ensure the recovery of water quality throughout the wellfield in about ten years; while a sudden cut of sewage release into the drainage channel and the Riacho dos Macacos creek promotes a reduction in nitrate concentration to acceptable levels within about two years throughout the aquifer
description Os aquÃferos sedimentares presentes na regiÃo sul do Cearà representam importantes recursos hÃdricos naturais para a populaÃÃo dessa regiÃo, devido as suas boas qualidades e grandes disponibilidades. No entanto, constituem em recursos frÃgeis, sendo susceptÃveis a processos de degradaÃÃo por aÃÃes antrÃpicas. O objetivo dessa pesquisa à aprofundar os conhecimentos sobre a hidrogeoquÃmica do aquÃfero mÃdio presente no municÃpio de Juazeiro do Norte e compreender a dinÃmica do transporte de contaminantes nitrogenados em torno na bacia do riacho dos Macacos. Para isso, o diagrama de Stiff e a anÃlise estatÃstica de agrupamento hierÃrquico foram aplicados em dados de monitoramento hidroquÃmico de 26 poÃos tubulares, totalizando 158 amostras coletadas entre os anos de 2010 e 2014, e dados de testes de bombeamento foram utilizados em simulaÃÃes de fluxo hÃdrico subterrÃneo para modelar-se o transporte de contaminantes em zona vadosa e saturada. Os diagramas de Stiff mostraram a classificaÃÃo das Ãguas quanto à presenÃa dos Ãons dominantes, onde a qualidade das Ãguas mostrou-se sensÃvel Ãs mudanÃas de perÃodos secos e chuvosos e as anÃlises de agrupamentos conseguiram diferenciar grupos de Ãguas com qualidade distintas. Um modelo de fluxo subterrÃneo foi gerado por meio do software Visual MODFLOW Classic, o qual devidamente calibrado e validado permitiu identificar as cargas hidrÃulicas no aquÃfero no ano de 2015 e traÃar a espessura da zona vadosa sujeita a permitir processos de transformaÃÃo biolÃgica de compostos nitrogenados por reaÃÃes de oxidaÃÃo. SimulaÃÃes do software PHREEQC interactive mostraram que a zona vadosa possibilita o aporte de concentraÃÃes significativas de nitrato ao aquÃfero, e que contribuiÃÃes de esgoto por fossas sÃpticas tambÃm sÃo importantes fontes de contaminaÃÃo das Ãguas subterrÃneas. CenÃrios de exploraÃÃo do aquÃfero foram simulados e mostraram que um aumento no lanÃamento de nitrato no aquÃfero pode deteriorar a qualidade da Ãgua da maioria dos poÃos a nÃveis que inviabilizem os seus usos. Por outro lado, uma reduÃÃo gradativa da carga contaminante pode garantir a recuperaÃÃo da qualidade das Ãguas em toda a bateria de poÃos em atà dez anos; enquanto um corte sÃbito de lanÃamentos de esgoto no canal de drenagem e no riacho dos Macacos promove sua reduÃÃo dos teores de nitrato a nÃveis aceitÃveis em atà dois anos em todo o aquÃfero. Palavras-chave: Juazeiro do Norte, MODFLOW, Nitrato, PHREEQC, Riacho dos Macacos
publishDate 2015
dc.date.issued.fl_str_mv 2015-12-15
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
status_str publishedVersion
format doctoralThesis
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=16449
url http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=16449
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do CearÃ
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia Civil
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFC
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do CearÃ
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
instname:Universidade Federal do Ceará
instacron:UFC
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
instname_str Universidade Federal do Ceará
instacron_str UFC
institution UFC
repository.name.fl_str_mv -
repository.mail.fl_str_mv mail@mail.com
_version_ 1643295219236470784

Registros relacionados